Feljebb
Bejelentkezés
HU | EN

MVM Paks II. Zrt.

MVM Paks II. Zrt.

Skip Navigation LinksMVM Paks II. Zrt. » MVM Paks II. Zrt. » Atomenergia » Atomerőmű biztonsága

Skip Navigation LinksAtomerőmű biztonsága

 
 
A biztonságos üzemelés az atomerőművek legfontosabb kritériuma. A nukleáris láncreakció következtében nagy mennyiségű radioaktív anyag keletkezik az atomreaktorban, amely bomlása során a láncreakció leállítása után is képes hőt termelni (ez az ún. maradványhő). Ez a speciális tulajdonság adja az atomreaktorok egyik fő biztonsági követelményét: a reaktor aktív zónáját illetve a használt fűtőelemeket még a reaktor leállítása után is sokáig hűteni kell, hűtés nélkül a maradványhő hatására az üzemanyag sérülhet, a benne levő radioaktív anyagok pedig a környezetbe juthatnak. Ez – a környezetbe jutás megakadályozása – a nukleáris biztonság alapvető célkitűzése. Ehhez a hűtés biztosítása mellett arra is szükség van, hogy a nukleáris láncreakciót folyamatosan irányításunk alatt tartsuk, minden pillanatban megakadályozzuk annak lehetőségét, hogy a hasadások száma túlságosan megszaporodjon, a reaktor „megszaladjon”. A biztonsági funkcióknak tehát három alapvető célját különböztetik meg már a tervezés korai szakaszától kezdve:
  • a láncreakció szabályozott körülmények között tartása, a biztonságos leállítás biztosítása
  • a reaktor üzemanyagának folyamatos hűtése
  • a radioaktív anyagok környezetbe kerülésének megakadályozása
Az atomerőművekben ezeket a biztonsági funkciókat az ún. mélységben tagolt védelem alkalmazásával valósítják meg.
 
A mélységi védelem különböző szinteken valósul meg. A cél, hogy adott szint ne fejlődjön tovább valamely következő szintté, azonban ennek bekövetkezésére is fel kell készülni megfelelő tervekkel, valamint a szükséges eszközök rendelkezésre állásával. Ez atomerőművek esetén például azt jelenti, hogy igyekeznek megelőzni a különböző üzemzavarokat, azok esetleges bekövetkezésére pedig biztonsági funkciókat terveznek. A mélységi védelem öt szintje a következő:
  1. a normál üzemi feltételektől való eltérések és a hibás működések megelőzése
  2. a normálistól eltérő üzemi körülmények észlelése és annak megakadályozása, hogy a várható üzemi események tervezési üzemzavarokká váljanak
  3. a tervezés során figyelembe vett üzemzavarok megtervezett módon való kezelése
  4. a tervezésen túli üzemzavari és baleseti folyamatok megállítása és a következmények enyhítése
  5. radioaktív anyagok jelentős kibocsátása esetén a radiológiai következmények enyhítése
A tudomány és a technika fejlődésével az atomerőművek biztonsági színvonala egyre növekszik, a reaktorok üzemeltetése, a bekövetkezett üzemzavarok és balesetek során szerzett tapasztalatok alapján. A fejlődést a hatóságok is egyre szigorodó követelményekkel ösztönzik. Ennek eredményeképp a tervezési alap is bővül. Ez azt jelenti, hogy már tervezéskor figyelembe veszik bizonyos balesetek bekövetkezését (méretezik rá az atomerőművet) és védelmi rendszereket építenek be, intézkedéseket hoznak ezek kezelésére, vagy egyszerűen úgy tervezik át a blokkot, hogy az adott esemény ne következhessen be.
 
 
Üzemállapot
Megnevezés
Esemény gyakoriság
(f [1/év])
Tervezési üzemállapot 1
normál üzem
-
Tervezési üzemállapot 2
várható üzemi események
f 10-2
Tervezési üzemállapot 3
kis gyakoriságú tervezési üzemzavarok
10-2 > f 10-4
Tervezési üzemállapot 4
nagyon kis gyakoriságú tervezési üzemzavarok
10-4 > f 10-6
1. táblázat: Az atomerőmű állapotának és eseményeinek kategorizálása 
A biztonság színvonalát többek között a zónakárosodás gyakoriságával (CDF – Core Damage Frequency), valamint a nagy radioaktív kibocsátás gyakoriságával (LRF – Large Release Frequency) jellemzik. Ezek összetett elemzések és számítások eredményeképpen adódó, számszerű értékek.
A CDF azt mutatja meg, hogy valamilyen baleset következtében mekkora valószínűséggel következhetne be az atomreaktor nagy mennyiségű radioaktív anyagot tartalmazó aktív zónájának jelentős fizikai károsodása (pl. megolvadása). Az LRF pedig azt mutatja meg, hogy ennek következtében mekkora valószínűséggel kerülne ki a környezetbe nagy mennyiségű radioaktív anyag. A kettő közti különbség a mélységi védelem negyedik szintjével van összefüggésben; a biztonsági funkciók révén még egy esetleges zónakárosodás bekövetkezése esetén is megakadályozható a kibocsátás.
A hazánkban üzemelő négy atomerőművi blokk az 1980-as években kezdte el a villamosenergia-termelést, Pakson. Ezek az ún. második generációs reaktorok közé tartoznak. Ezekre a blokkokra jelenleg a hatósági előírások alapján a CDF legfeljebb    10-4/év (0,0001/év) az LRF pedig legfeljebb 10-5/év (0,00001/év) lehet. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy az atomreaktor aktív zónája 10.000 évente legfeljebb egyszer károsodhat, ennek következtében pedig 100.000 évente legfeljebb egyszer kerülhet ki nagy mennyiségű radioaktív anyag a környezetbe. Továbbá a mélységi védelem elvét sikeresen alkalmazva a súlyos baleset megfelelő kezelésének következtében még egy ilyen esemény sem feltétlenül járna egészségügyi hatással.
Napjainkban a korábbi típusoknál már fejlettebb, ún. harmadik generációs blokkokat létesítenek. Ezekre a hatóság legfeljebb 10-5/év CDF, valamint legfeljebb 10-6/év LRF értékeket ír elő, tehát zónakárosodás legfeljebb 100.000 évente, nagy kibocsátás pedig legfeljebb 1 millió évente fordulhat elő. Ennek a nagyságrendi különbségnek okai a következők:
  • passzív biztonsági rendszerek alkalmazása, amelyek nem igényelnek külső villamos betáplálást, így pl. egy ahhoz hasonló esemény során is képesek biztonságos állapotba hozni a blokkot, mint a 2011-es fukushimai földrengés és szökőár volt
  • automatikus rendszerek alkalmazása; egyre kevesebb beavatkozás szükséges a kezelő személyzet részéről (sokkal kisebb az emberi hiba bekövetkezésének lehetősége)
  • egyszerűbb rendszerek alkalmazása, csökkentve ezzel a meghibásodások lehetőségét
  • korszerű, megnövekedett teherbíró képességű szerkezeti anyagok használata
  • fejlettebb súlyosbaleset-kezelő rendszerek (egyes típusoknál pl. a zóna a teljes leolvadás esetén is egy arra tervezett olvadékfogóban gyűlik össze, ahol biztosítható a megfelelő hűtés)
  • az esetleges külső események még szélesebb körű figyelembevétele a tervezés során (műszaki megoldások alkalmazása az olyan események kezelésére, mint pl. a földrengés, a repülőgép becsapódás, elárasztás vagy tűzesetek)
  • egy biztonsági funkciót több,  egymástól térben is elszigetelt rendszer lát el, így ha az egyiket éppen karbantartják, egy másik pedig meghibásodik, a biztonsági funkciót még akkor is zavartalanul el tudja látni a megfelelő rendszer
A hazánkban létesítendő blokkok ráadásul az ún. 3+ generációba tartoznak, melyek biztonsági színvonala még magasabb: a Roszatom kb. 5,94×10-7/év CDF, valamint kb. 1,8×10-8/év LRF értékeket vállal, ami alapján zónakárosodás legfeljebb 1,68 millió évente (!), nagy kibocsátás pedig legfeljebb 55,5 millió évente (!) fordulhatna elő.
 
 
Források: